基于部分服务器休假的电子商务系统性能分析与优化研究

摘要

电子商务系统(ECS)的服务质量的提高和营运成本的降低都离不开其性能的分析与优化。因此，对ECS性能分析理论和技术的研究既是现实的又是迫切的，其成果不仅可以直接应用于ECS的性能分析，也可被Web服务、网络系统、操作系统、分布式系统的性能分析所借鉴和应用。将服务器利用空闲时间完成辅助任务看成服务器的一次休假。本文以休假排队理论为基础，构建了一个电子商务系统性能分析模型，依据所提出的路线图，建立了性能指标体系，给出性能指标的解析解，设计了柔性性能分析和优化平台。 首先，针对ECS性能分析，明确地说明了电子商务的本质，描述了信息传输和处理的层次逻辑模型，分析了影响ECS性能的要素；为解决负载不均和性能分析与优化的问题，将休假排队思想引入ECS的运营中，发现并证明了Γ-分布及Erlang分布类的条件概率封闭性，为各种休假排队系统的分析提供了有力的工具。 其次，详细刻画了ECS排队系统的逻辑模型，定义了用户行为转移概率与ECS排队模型中请求处理在服务器间转移的关系式，将多种ECS的排队模型统一在部分服务器休假排队模型上，给出了它们在ECS中适用的场合，并应用拟生灭过程精确地构建了性能分析的数学模型；运用矩阵几何解方法对同步单重、N-策略多重、异步多重的部分服务器休假的M/M/c排队模型进行了分析求解，给出了稳态队长、等待时间的解析表达式和条件随机分解形式，解决了ECS性能指标的定量计算问题，实现了休假系统与其对应的经典系统之间性能指标的清晰明快的定量比较。 再次，给出了可操作性强的5个阶段ECS性能分析的路线图，设计了业务、可用性、客户端和服务器端的性能指标；通过一个实例具体地说明了ECS分析和优化的过程，对多种场景下的响应时间、队长、等待时间、服务器利用率等指标进行了求解和比较；提出休假服务能力、休假延时比、休假概率等概念，给出了它们的解析表达式，并应用于最佳休假策略和休假服务器数的决策之中。 最后，针对理论成果应用困难，用户的需求变化、技术进步和环境变化给性能分析软件带来的问题，定义了柔点、柔力、柔度、柔距、柔量等软件柔性的相关概念和要素，综合地应用了将所提出的柔性软件的体系结构、柔性报表、柔性信息发布、数据柔性等技术，设计了柔性ECS性能分析与优化平台。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章ECS信息传输和处理分析与拟生灭过程方法

第3章ECS随机服务模型的构建

第4章数学分析模型及其求解

4.1引言

4.2部分服务器同步单重休假的M/M/c排队系统

4.3部分服务器同步N-策略多重休假的M/M/c排队

4.4部分服务器异步多重休假的M/M/c排队

4.5本章小结

第5章ECS性能分析与优化过程

5.1 ECS性能分析与优化的路线图

5.2 ECS性能指标体系

5.3基于休假排队的ECS性能分析与优化

5.4本章小结

第6章柔性ESC性能分析与优化平台研究

结论

参考文献

攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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